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DE2949545A1 - CATALYST AND METHOD FOR PRODUCING METHACRYLIC ACID - Google Patents

CATALYST AND METHOD FOR PRODUCING METHACRYLIC ACID

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Publication number
DE2949545A1
DE2949545A1 DE19792949545 DE2949545A DE2949545A1 DE 2949545 A1 DE2949545 A1 DE 2949545A1 DE 19792949545 DE19792949545 DE 19792949545 DE 2949545 A DE2949545 A DE 2949545A DE 2949545 A1 DE2949545 A1 DE 2949545A1
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DE
Germany
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catalyst
elements
acid
less
reaction
Prior art date
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Application number
DE19792949545
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German (de)
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DE2949545C2 (en
Inventor
Mutsumi Matsumoto
Hideki Sugi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Kayaku Co Ltd
Original Assignee
Nippon Kayaku Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Kayaku Co Ltd filed Critical Nippon Kayaku Co Ltd
Publication of DE2949545A1 publication Critical patent/DE2949545A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2949545C2 publication Critical patent/DE2949545C2/de
Granted legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/16Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation
    • C07C51/21Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen
    • C07C51/25Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of unsaturated compounds containing no six-membered aromatic ring
    • C07C51/252Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of unsaturated compounds containing no six-membered aromatic ring of propene, butenes, acrolein or methacrolein

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Methacrylsäure durch Oxidation von Methacrolein, das charakterisiert ist durch die Anwendung eines neuen Katalysators, der eine hohe Aktivität, eine hohe Selektivität, sowie eine sehr lange Katalysatorlebensdauer aufweist.The invention relates to a method for producing methacrylic acid by oxidation of methacrolein, which is characterized by the application of a new catalyst that has a high Activity, high selectivity and a very long catalyst life.

Die Erfindung betrifft auch den Katalsaytor.The invention also relates to the Katalsaytor.

Zwar wurden in letzter Zeit verschiedene Katalysatorsysteme für die katalytische Oxidation von Methacrolein in der Dampfphase empfohlen, jedoch hat sich die Oxidation von Methacrolein im Gegensatz zur Oxidation von Acrolein zur Herstellung von Acrylsäure in der industriellen Praxis noch nicht durchgesetzt. Es kann angenommen werden, daß die Schwierigkeit darin besteht, daß die Ausbeute des Endprodukts nicht so hoch wie bei der Herstellung von Acrylsäure 1st und die Lebensdauer der meisten Katalysatoren zu kurz ist, um eine stabile katalytische Wirk-It is true that various catalyst systems have recently been used for the catalytic oxidation of methacrolein in the vapor phase recommended, however, the oxidation of methacrolein in contrast to the oxidation of acrolein has been used to produce acrylic acid not yet implemented in industrial practice. It can be assumed that the difficulty is that the yield of the end product is not as high as in the manufacture of acrylic acid and the life of most of them Catalytic converters is too short to have a stable catalytic effect

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samkeit während eines langen Zeitraums zu erhalten usw.maintaining viability for a long period of time, etc.

Bei den meisten für die katalytische Oxidation von Methacrolein in der Dampfphase empfohlenen Katalysatoren handelt es sich um solche mit Molybdän-Phosphor als Hauptkomponente und strukturell werden sie als Phosphomolybdate angesehen, beispielsweise hauptsächlich als Ammonium- oder Alkalisalze von Heteropolysäuren davon.Most of the catalysts recommended for the catalytic oxidation of methacrolein in the vapor phase are around those with molybdenum-phosphorus as the main component and structurally they are regarded as phosphomolybdates, for example mainly as the ammonium or alkali salts of heteropoly acids thereof.

Der größte Nachteil dieser Katalysatoren ist ihre kurze Katalysatorlebensdauer ,und während des langen Reaktionsbetriebs tritt langsam eine Zersetzung der Struktur des Heteropolysäuresalzes auf, und man findet bei der Röntgenstrahlenbeugungs-Analyse ein Kristallwachstum von MoO.,, das mit der Verminderung der katalytischen Aktivität einhergeht. Dementsprechend weisen derartige Katalysatoren keine ausreichend lange Lebensdauer für die industrielle Anwendung auf, und um die katalytische Aktivität derartiger katalytischer Systeme während längerer Zeit zu erhalten, ist es unter den vorhandenen Umständen unvermeidlich, äußerst milde Reaktionsbedingungen anzuwenden, die weit entfernt von wirtschaftlichen Erfordernissen sind.The main disadvantage of these catalysts is their short catalyst life , and decomposition of the structure of the heteropoly acid salt occurs slowly during the long reaction operation and, in the X-ray diffraction analysis, crystal growth of MoO. ,, that with the decrease in catalytic Activity. Accordingly, such catalysts do not have a long enough life for industrial use Application to and to maintain the catalytic activity of such catalytic systems over a longer period of time, it is inevitable, under the circumstances, to use extremely mild reaction conditions that are far from economic needs are.

Die US-PS 3 875 220 und die US-PS 4 001 316 beschreiben einen Katalysator für die Oxidation von Methacrolein. Jedoch sind die in den Beispielen dieser Patentschriften erzielten Methacrylsäure-Ausbeuten nicht gut.U.S. Patent 3,875,220 and U.S. Patent 4,001,316 describe a catalyst for the oxidation of methacrolein. However, they are methacrylic acid yields are not good in the examples of these patents.

Darüber hinaus werden in der DE-OS 27 39 779 Mo-P-V-Al-Y-O-Katalysatoren (worin Y nicht zwingend ist und Cu usw. darstellt) mit Heteropolysäure-Struktur für die Oxidation von Methacrolein verwendet. Dieser Katalysator ist stabil. Die Ausbeute an Methacrylsäure in dieser Veröffentlichung ist groß, jedoch'nicht ausreichend . Die DE-OS 28 47 288In addition, DE-OS 27 39 779 Mo-P-V-Al-Y-O catalysts (where Y is not mandatory and represents Cu, etc.) with heteropolyacid structure used for the oxidation of methacrolein. This catalyst is stable. The yield of methacrylic acid in this publication is large, but not sufficient . DE-OS 28 47 288

betrifft Mo-P-V-Cu-Z-O-Katalysatoren (worin Zrelates to Mo-P-V-Cu-Z-O catalysts (where Z

nicht zwingend ist und Zinn usw. darstellt) mit Heteropolysäure-Struktur und ein Verfahren zur Herstellung von Methacrylsäureis not mandatory and represents tin etc.) with a heteropolyacid structure and a method for producing methacrylic acid

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durch Oxidation von Methacrolein in Anwesenheit des Katalysators.by oxidation of methacrolein in the presence of the catalyst.

Dieser Katalysator weist eine große Aktivität und eine hohe Selektivität auf. Darüber hinaus ist dieser Katalysator sehr stabil und weist daher eine sehr lange Katalysator-Lebensdauer auf.This catalyst has a high activity and a high selectivity. In addition, this is a catalyst very stable and therefore has a very long catalyst life.

Erfindungsgemäß soll der vorstehende Katalysator weiter verbessert werden. Mit dem erf indungsgeinäßen Katalysator ist es möglich. Methacrylsäure aus Methacrolein in hoher Ausbeute und in stabilem Zustand während langer Zeit herzustellen.According to the invention, the above catalyst is to be further improved will. It is possible with the catalyst according to the invention. Methacrylic acid from methacrolein in high yield and stable State for a long time.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Methacrylsäure durch Oxidation von Methacrolein mit molekularem Sauerstoff oder einem molekularen Sauerstoff enthaltenden Gas in der Dampfphase, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man einen Katalysator mit Heteropolysäure-Struktur der allgemeinen FormelThe invention relates to a method for producing methacrylic acid by oxidation of methacrolein with molecular oxygen or a gas containing molecular oxygen in the vapor phase, which is characterized in that a catalyst with a heteropolyacid structure of the general formula

Mo V. P Cu,As X-O abc d efgMo V. P Cu, As X-O abc d efg

verwendet, worin Mo, V, P, Cu, As und O jeweils Molybdän, Vanadin, Phosphor, Kupfer, Arsen und Sauerstoff darstellen, X eines oder mehrere Elemente, ausgewählt aus der Gruppe von Zinn, Blei, Cer, Kobalt, Eisen, Zirkon, Thorium, Wolfram, Germanium, Nickel Rhenium, Wisrauth, Antimon, Chrom, Bor, Magnesium, Silber, Aluminium, Zink und Titan darstellt, und a, b, c, d, e, f und g das Atomverhältnis der Elemente bedeuten, wobeiused, wherein Mo, V, P, Cu, As and O each represent molybdenum, vanadium, phosphorus, copper, arsenic and oxygen, X one or more elements selected from the group of tin, lead, cerium, cobalt, iron, zirconium , Thorium, Tungsten, Germanium, Nickel, Rhenium, Wisrauth, Antimony, Chromium, Boron, Magnesium, Silver, Aluminum, Zinc and Titanium and a, b, c, d, e, f and g mean the atomic ratio of the elements, where

a = 10,a = 10,

b = eine Zahl von 3 oder weniger als 3, mit Ausnahme von O undb = a number of 3 or less than 3, with the exception of O and

vorzugsweise von 0,5 bis 2, c = eine Zahl von 0,5 bis 6 und vorzugsweise von 0,5 bis 3,preferably from 0.5 to 2, c = a number from 0.5 to 6 and preferably from 0.5 to 3,

d = eine Zahl von 3 oder weniger als 3, mit Ausnahme von 0 undd = a number of 3 or less than 3, with the exception of 0 and

vorzugsweise von 0,01 bis 1,0,preferably from 0.01 to 1.0,

e = eine Zahl von 3 oder weniger als 3, mit Ausnahme von 0 unde = a number of 3 or less than 3, with the exception of 0 and

vorzugsweise von 0,01 bis 1,0,preferably from 0.01 to 1.0,

030026/0735030026/0735

f = eine Zahl von 0 bis 3 und vorzugsweise von 0 bis 1,0, g = eine Zahl, bestimmt in Abhängigkeit von der Wertigkeit und dem Atomverhältnis der anderen Elemente, und stellt gewöhnlich eine Zahl von 32 bis 90 dar.f = a number from 0 to 3 and preferably from 0 to 1.0, g = a number, determined as a function of the valency and the atomic ratio of the other elements, and usually represents a number from 32 to 90.

Die Erfindung betrifft auch den vorstehend definierten Katalysator. The invention also relates to the catalyst defined above.

Eine besonders bevorzugte Kompentente X umfaßt Zinn, Thorium,Cer, Wolfram, Germanium,Rhenium, Wismuth, Antimon, Bor und Aluminium.A particularly preferred component X comprises tin, thorium, cerium, Tungsten, germanium, rhenium, bismuth, antimony, boron and aluminum.

Der vorstehende erfindungsgemäß verwendete Katalysator enthält verschiedene Elemente und weist eine Heteropolysäure-Struktur auf, wie durch die charakteristischen Peaks bzw. Spitzenwerte der Röntgenstrahlenbeugung bei 2Θ = 8,0°, 8,9°, 9,3° und dgl. gezeigt. Bei der Grundstruktur des Katalysators handelt es sich tun Phosphovanadomolybdänsäure, jedoch wird davon ausgegangen, daß andere eingearbeitete Elemente zu den Verbesserungen der katalytischen Wirksamkeit und Selektivität sowie zur Stabilität der Struktur beitragen durch teilweisen Ersatz der Elementbestandteile in der Phosphovanadomolybdänsäure und Einarbeitung in die Struktur der Heteropolysäure.The above catalyst used in the present invention contains different elements and has a heteropolyacid structure as indicated by the characteristic peaks of X-ray diffraction at 2Θ = 8.0 °, 8.9 °, 9.3 °, and the like. The basic structure of the catalytic converter is doing Phosphovanadomolybdic acid, however, is believed to have other incorporated elements contributing to the catalytic improvements Effectiveness and selectivity as well as contribute to the stability of the structure through partial replacement of the element components in phosphovanadomolybdic acid and incorporation into the structure of heteropoly acid.

Der erfindungsgemäße Katalysator ist wasserlöslich, da er wie vorstehend beschrieben, eine Heteropolysäure-Struktur aufweist. Er kann zusätzlich in Wasser unlösliche Bestandteile enthalten, wie Oxide der Elementbestandteile, jedoch weisen sie keine wesentliche Wirkung auf die Leistungsfähigkeit des erfindungsgemäßen Katalysators auf.The catalyst according to the invention is water-soluble because it is like described above, has a heteropolyacid structure. It can also contain components that are insoluble in water, like oxides of the constituent elements, but they have no significant effect on the performance of the invention Catalyst on.

Es wird angenommen, daß, wie im üblichen Falle, der erfindungsgemäße Katalysator unter den Reaktionsbedingungen auch in der reduzierten Form vorliegt, durch Reduktion mit dem Beschickungsgas, das Methacrolein enthält, in einer frühen Stufe der Reaktion. Die reduzierte Form kann auch erhalten werden durch Verwendung von reduzierbaren Ausgangsmaterialien für die Element-It is believed that, as in the usual case, the inventive The catalyst is also in the reduced form under the reaction conditions by reduction with the feed gas containing methacrolein at an early stage of the reaction. The reduced form can also be obtained by using reducible starting materials for the elemental

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bestandteile des Katalysators, unter Zusatz des Reduktionsmittels bei Herstellung des Katalysators oder durch Behandlung des Katalysators mit einem reduzierbaren Gas bzw. reduzierenden Gas.constituents of the catalyst, with the addition of the reducing agent during production of the catalyst or by treatment of the catalyst with a reducible gas or reducing gas.

Der erfindungsgemäße Katalysator eignet sich ausgezeichnet für die industrielle Anwendung, da er eine hohe Wirksamkeit, eine hohe Selektivität sowie eine sehr lange Katalysatorlebensdauer aufweist. Darüber hinaus kann erfindungsgemäß die Reaktion bei einer großen Raumdurchsatzgeschwindigkeit durchgeführt werden, da die Zunahme der Raumdurchsatzgeschwindigkeit keine wesentliche Auswirkung auf die Ergebnisse der Reaktion bei Anwendung des erfindungsgemäßen Katalysators hat. Der erfindungsgemäße Katalysator ist wasserlöslich, was zusätzliche Vorteile bietet, da er leicht von einem Träger getragen und regeneriert werden kann, und auch leicht erneut in Wasser nach der Deaktivierung während einer langen Anwendungsdauer für die Umsetzung gelöst werden kann.The catalyst according to the invention is extremely suitable for industrial use, as it has a high level of effectiveness, high selectivity and a very long catalyst life having. In addition, according to the invention, the reaction can be carried out at a high space flow rate, since the increase in space velocity does not have a significant effect on the results of the reaction when applied of the catalyst according to the invention. The catalyst according to the invention is water-soluble, which has additional advantages because it can be easily worn and regenerated by a wearer, and also easily re-immersed in water after deactivation can be solved during a long period of use for implementation.

Der erfindungsgemäße Katalysator kann nach allgemeinen Methoden zur Herstellung üblicher Heteropolysäuren hergestellt werden, jedoch soll darauf geachtet werden, die Bildung einer Heteropolysäure-Ammoniumsalz-Struktur in dem resultierenden Katalysator zu vermeiden.The catalyst according to the invention can by general methods for the production of common heteropolyacids, but care should be taken to prevent the formation of a heteropolyacid ammonium salt structure to avoid in the resulting catalyst.

Der erfindungsgemäße Katalysator kann beispielsweise folgendermaßen hergestellt werden. Der erfindungsgemässe Katalysator kann hergestellt werden durch Reaktion der Ausgangsmaterialien der Elementbausteine in Wasser oder in einem organischen Lösungsmittel, Umwandlung des Reaktionsprodukts in die entsprechende Säure, wenn es sich um das Ammoniumsalz handelt, Extrahieren des Reaktionsprodukts, falls notwendig, und Verdampfen zur Trockne. Die Umwandlung des Ammoniumsalzes in die entsprechende Säure kann in üblicher Weise durchgeführt werden, beispielsweise durch Extraktion mit Äther aus einer sauren wässrigen Lösung, durch Ionenaustauscherverfahren und dgl. Die Extraktion es Reaktionsprodukts kann durchgeführt werden, unter Verwendung eines geeig- The catalyst of the present invention can be, for example, as follows getting produced. The catalyst of the present invention can be prepared by reacting the starting materials of Element building blocks in water or in an organic solvent, conversion of the reaction product into the corresponding one Acid, if it is the ammonium salt, extracting the reaction product if necessary and evaporating to dryness. The conversion of the ammonium salt into the corresponding acid can be carried out in a customary manner, for example by Extraction with ether from an acidic aqueous solution, by ion exchange processes and the like. The extraction of the reaction product can be carried out using a suitable

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neten organischen Lösungsmittels, wie Äther.Neten organic solvent, such as ether.

Besonders bevorzugte Herstellungsverfahren umfassen solche, wie das Dispergieren oder Auflösen des Ausgangsmaterials, beispielsweise der Oxide oder Phosphate der Elementbausteine in Wasser, deren Reaktion unter Erwärmen, während gegebenenfalls Wasserstoffperoxid zugesetzt wird, Entfernen der unlöslichen Komponente, falls notwendig, und anschließendes Verdampfen des Lösungsmittels zur Trockne, oder die Reaktion von Phosphovanadomolybdänsäure mit Oxiden, Phosphaten, Sulfaten und dgl. von anderen Elementbausteinen. Particularly preferred manufacturing methods include such as dispersing or dissolving the starting material, for example the oxides or phosphates of the elemental building blocks in water, their reaction with heating, while optionally hydrogen peroxide is added, removing the insoluble component, if necessary, and then evaporating the solvent to dryness, or the reaction of phosphovanadomolybdic acid with oxides, phosphates, sulfates and the like. From other elemental components.

Als Ausgangsmaterialien für Elementbausteine des Katalysators können verschiedene Substanzen verwendet werden, sofern sie bei der Behandlung in einem derartigen Verfahren zu einem Katalysator mit Heteropolysäure-Struktur, jedoch nicht mit Ammoniumsalz-Struktur führen.Various substances can be used as starting materials for the element building blocks of the catalyst, provided that they are used in the treatment in such a process to a catalyst with a heteropolyacid structure, but not with an ammonium salt structure to lead.

Die für die Molybdänkomponente verwendbaren Ausgangsmaterialien umfassen beispielsweise Molybdän-trioxid, Molybdänsäure oder ihr Salz, Heteromolybdänsäure oder ihre Salze, Molybdänmetall und dgl.The starting materials that can be used for the molybdenum component include, for example, molybdenum trioxide, molybdic acid or their salt, heteromolybdic acid or its salts, molybdenum metal and the like.

Die für den Phosphorbaustein verwendbaren Ausgangsmaterialien umfassen Orthophosphorsäure, Phosphorigesäure, Hypophosphorigesäure und deren Salze, Diphosphor-pentoxid und dgl.The raw materials that can be used for the phosphorus building block include orthophosphoric acid, phosphorous acid, hypophosphorous acid and their salts, diphosphorus pentoxide and the like.

Die für die Vanadinkomponente verwendbaren Ausgangsmaterialien umfassen Vanadinpentoxid, Vanadinoxalat, Vanadinsulfat, Vanadinsäure oder ihre Salze, Vanadinmetall und dgl.The raw materials usable for the vanadium component include vanadium pentoxide, vanadium oxalate, vanadium sulfate, vanadic acid or their salts, vanadium metal and the like.

Die für die Kupferkomponente verwendbaren Ausgangsmaterialien umfassen Kupferoxid, Kupferphosphat, Kupfersulfat, Kupfernitrat, Kupfermolybdat, Kupfermetall und dgl.The raw materials that can be used for the copper component include copper oxide, copper phosphate, copper sulfate, copper nitrate, Copper molybdate, copper metal and the like.

Die für die Arsenkomponente verwendbaren AusgangsmaterialienThe starting materials that can be used for the arsenic component

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umfassen Arsenoxid, Orthoarsensäure, Metaarsensäure, Pyroarsensäure und deren Salze und dgl.include arsenic oxide, ortho arsenic acid, meta arsenic acid, pyro arsenic acid and their salts and the like.

Die für die Komponente X verwendbaren Ausgangsmaterialien umfassen entsprechendsOxide, Phosphate, Nitrate, Sulfate, Carbonate, Molybdate, Metalle der Elemente X und dgl.The starting materials usable for the component X include corresponding oxides, phosphates, nitrates, sulfates, carbonates, Molybdates, metals of the elements X and the like.

Zwar ergibt der erfindungsgemäße Katalysator als solcher eine hohe katalytische Aktivität, jedoch können bevorzugte Wirkungen, wie die Verbesserung der thermischen Stabilität und der Katalysatorlebensdauer, sowie die Zunahme der Ausbeute an Methacrylsäure durch Auftrag auf einen geeigneten Träger erwartet werden. Bevorzugte Träger umfassen Siliciumcarbid, Aluminiumpulver, Diatomeenerde, Titanoxid, oC-Aluminiumoxid usw. Die aktiven Träger, die mit der Heteropolysäure reagieren, sind nicht bevorzugt.It is true that the catalyst according to the invention produces one as such high catalytic activity, however, can have preferable effects such as the improvement of the thermal stability and the Catalyst life, as well as the increase in the yield of methacrylic acid can be expected by application to a suitable carrier. Preferred carriers include silicon carbide, aluminum powder, Diatomaceous earth, titanium oxide, oC aluminum oxide, etc. The active carriers that react with the heteropoly acid are not preferred.

Das Calcinierungsverfahren, das in den meisten Fällen erforderlich ist, ist nicht nötig, wenn der erfindungsgemäße Katalysator hergestellt wird. Daher kann der erfindungsgemäße Katalysator leicht hergestellt werden, und die Kosten des Katalysators können gesenkt werden.The calcination process that is required in most cases is not necessary when preparing the catalyst of the present invention. Therefore, the catalyst of the present invention can can be easily manufactured, and the cost of the catalyst can be reduced.

Die für die erfindungsgemäße Oxidationsreaktion verwendeten Reaktionskomponenten sind Methacrolein und molekularer Sauerstoff oder ein molekularen Sauerstoff enthaltendes Gas, worin das Molverhältnis von Sauerstoff zu Methacrolein vorzugsweise bei 0,5 bis 10 und besonders bevorzugt bei 2 bis 5 liegt.The reaction components used for the oxidation reaction according to the invention are methacrolein and molecular oxygen or a molecular oxygen-containing gas wherein the molar ratio of oxygen to methacrolein is preferred from 0.5 to 10 and particularly preferably from 2 to 5.

Vorzugsweise setzt man dem Beschickungsgas Wasserdampf in einer Menge von 1 bis 20 und bevorzugt von 2 bis 15, bezogen auf das Molverhältnis basierend auf Methacrolein, zu.Preferably, water vapor is added to the feed gas in an amount of from 1 to 20, and preferably from 2 to 15, based on the molar ratio based on methacrolein, too.

Das Beschickungsgas kann darüber hinaus andere Inertgase enthalten, beispielsweise Stickstoff, Kohlendioxid, gesättigte Kohlenwasserstoffe und dgl. Der durch katalytische Oxidation vonThe feed gas can also contain other inert gases, for example nitrogen, carbon dioxide, saturated hydrocarbons and the like. The by catalytic oxidation of

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Isobutylen oder tert.-Butanol erhaltene1 Methacrolein enthaltende Gasabstrom kann als Beschickungsgas verwendet werden.Isobutylene or tert-butanol obtained 1 methacrolein-containing gaseous effluent can be used as feed gas.

Die Reaktionstemperatur liegt vorzugsweise bei 200 bis 380 C und besonders bevorzugt bei 250 - 350 C.The reaction temperature is preferably from 200 to 380 C and particularly preferably from 250 to 350 C.

Die Menge des Beschickungsgases liegt vorzugsweise bei 100 bis 5 000 Std. und besonders bevorzugt bei 500 bis 3 000 Std. als Raumdurchsatzgeschwindigkeit (SV), bezogen auf den NTP-Standard. Da die Zunahme der Raumdurchsatzgeschwindigkeit (SV) keine wesentliche Auswirkung auf die Reaktionsergebnisse hat, wenn der erfindungsgemäße Katalysator verwendet wird, kann die Reaktion bei einer hohen Raumdurchsatzgeschwindigkeit durchgeführt werden.The amount of the feed gas is preferably 100 to 5,000 hours, and more preferably 500 to 3,000 hours. as space flow rate (SV), based on the NTP standard. Since the increase in the space velocity (SV) has no significant effect on the reaction results when the catalyst according to the invention is used, the Reaction can be carried out at a high space velocity.

Zwar kann die erfindungsgemäße Umsetzung bei jeglichem Druck über oder unter dem Atmosphärendruck durchgeführt werden, jedoch wird sie zweckmäßig im allgemeinen bei einem Druck nahe dem Atmosphärendruck durchgeführt. Der bevorzugte Druck für die erfindungsgemäße Reaktion liegt bei 0,9 8 bis 4,9 bar (1-5 atm.)The implementation according to the invention can be carried out at any pressure may be carried out above or below atmospheric pressure, but it will generally be conveniently carried out at a pressure close to carried out at atmospheric pressure. The preferred pressure for the reaction according to the invention is 0.9 8 to 4.9 bar (1-5 atm.)

Die erfindungsgemäße Reaktion kann in jedem gewünschten Reaktortyp, wie dem Festbett-Typ, dem Wirbelschichtbett- bzw. fluidisierten Bett-Typ oder dem Typ mit bewegtem Bett durchgeführt werden.The reaction according to the invention can be carried out in any desired type of reactor, such as the fixed bed type, the fluidized bed type or the moving bed type will.

In den folgenden Beispielen wird nicht speziell auf Sauerstoffdetails in der Katalysator-Zusammensetzung Bezug genommen, da sich diese durch das Atomverhältnis und die Wertigkeit der anderen Elemente bestimmen.The following examples do not specifically focus on oxygen details referred to in the catalyst composition as this is determined by the atomic ratio and valence of the other Determine elements.

Die Umwandlung von Methacrolein, die Ausbeute an Methacrylsäure und die Selektivität für Methacrylsäure werden wie folgt definiert: The conversion of methacrolein, the yield of methacrylic acid and the selectivity for methacrylic acid are defined as follows:

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Umwandlung von Methacrolein (%)Conversion of methacrolein (%)

- umgesetztes Methacrolein (Mol) ..__ zugeführtes Methacrolein (Mol)- converted methacrolein (mol) ..__ added methacrolein (mol)

Ausbeute an Methacrylsäure (%)Methacrylic Acid Yield (%)

_ resultierende Methacrylsäure (Mol) 1Of) zugeführtes Methacrolein (Mol)_ resulting methacrylic acid (mol) 1Of) added methacrolein (mol)

Selektivität für Methacrylsäure (%)Selectivity for methacrylic acid (%)

_ Ausbeute an Methacrylsäure Umwandlung von Methacrolein_ Yield of methacrylic acid. Conversion of methacrolein

Beispiel 1example 1

100 g Molybdäntrioxid, 6,3 g Vanadinpentoxid, 1,1 g Kupferoxid, 8,0 g Orthophosphorsäure und 1,8 g Pyroarsensäure wurden in 1000 ml entionisiertem Wasser dispergiert oder gelöst. Das resultierende Gemisch wurde zum Sieden gebracht, und unter Rühren während etwa 6 Stunden unter Rückfluß gehalten, unter Bildung einer klaren orangeroten Lösung. Es wurde auf einem heißen Bad zur Trockne verdampft. Das so erhaltene getrocknete Produkt (Katalysator) wies eine Zusammensetzung von Mo1^V1P1Cu- ~AS _ auf und erwies sich durch Beobachtung der Beugungspeaks bei 2Θ = 8,0°, 8,9°, 9,3° und dgl. durch Röntgenstrahlenbeugung, als Heteropolysäure. Es wurde auf 0,297 bis 0,71 mm (24 - 48 mesh) vermählen und anschließend in einen röhrenförmigen Reaktor aus Pyrexglas von 18 mm Innendurchmesser eingebracht, und der Reaktor wurde in ein fluidisiertes Bad bzw. ein Wirbelschichtbad eingetaucht. Das Beschickungsgas mit einer Zusammensetzung von Methacrolein:Sauerstoff:Stickstoff!Wasserdampf = 1:2,5:14:7 (als Molverhältnis) wurde durch den röhrenförmigen Reaktor mit100 grams of molybdenum trioxide, 6.3 grams of vanadium pentoxide, 1.1 grams of copper oxide, 8.0 grams of orthophosphoric acid, and 1.8 grams of pyroarsenic acid were dispersed or dissolved in 1000 ml of deionized water. The resulting mixture was brought to the boil and refluxed with stirring for about 6 hours to give a clear orange-red solution. It was evaporated to dryness on a hot bath. The dried product (catalyst) obtained in this way had a composition of Mo 1 ^ V 1 P 1 Cu- ~ AS _ and was found by observing the diffraction peaks at 2Θ = 8.0 °, 8.9 °, 9.3 ° and the like. by X-ray diffraction, as a heteropoly acid. It was ground to 0.297-0.71 mm (24-48 mesh) and then placed in a tubular Pyrex glass reactor 18 mm in internal diameter and the reactor immersed in a fluidized bath. The feed gas with a composition of methacrolein: oxygen: nitrogen! Water vapor = 1: 2.5: 14: 7 (as a molar ratio) was passed through the tubular reactor

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SV = 1 600 Stunden 1 (NTP-Standard) geleitet, und der Oxidationsreaktion bei einer Reaktionsteinperatur von 320 C während 120 Tagen unterzogen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle I angegeben. SV = 1,600 hours 1 (NTP standard) passed, and subjected to the oxidation reaction at a reaction stone temperature of 320 ° C. for 120 days. The results are given in Table I.

Nach der Reaktionszeit von 120 Tagen wurde eine Röntgenbeugungs-Anatyse des Katalysators durchgeführt, und es bestätigte sich, daß kein Molybdäntrioxid gebildet worden 'war und daß sich die Struktur des Katalysators nicht verändert hatte.After the reaction time of 120 days, an X-ray diffraction analysis was carried out of the catalyst and it was confirmed that no molybdenum trioxide was formed and that the Structure of the catalyst had not changed.

Beispiel 2Example 2

100 g Molybdäntrioxid, 6,3 g Vanadinpentoxid, 1,1 g Kupferoxid, 8,0 g Orthophosphorsäure, 1,8 g Pyroarsensäure und 2,1 g Zinnoxid wurden als Ausgangsmaterial zur Herstellung des getrockneten Produkts (Katalysator):100 g of molybdenum trioxide , 6.3 g of vanadium pentoxide, 1.1 g of copper oxide, 8.0 g of orthophosphoric acid, 1.8 g of pyroarsenic acid and 2.1 g of tin oxide were used as the starting material for the preparation of the dried product (catalyst):

Ko1„V.P1Cu,. .Asn oSnn _ 10 11 0,2 0,2 0,2Ko 1 "VP 1 Cu ,. .As no Sn n _ 10 11 0.2 0.2 0.2

in der gleichen Verfahrensweise, wie in Beispiel 1, verwendet. Die so erhaltenen getrockneten Produkte bestätigten sich durch Untersuchung der Beugungspeaks bei 2Θ = 8,0°, 8,9°, 9,3 und dgl. durch Röntgenstrahlenbeugung, als Heteropolysäure.in the same procedure as in Example 1 used. The dried products obtained in this way were confirmed by examining the diffraction peaks at 2Θ = 8.0 °, 8.9 °, 9.3 and the like. by X-ray diffraction, as a heteropoly acid.

Es wurde eine kontinuierliche Reaktion während 30 Tagen unter Anwendung des vorstehenden Katalysators unter den gleichen Reaktionsbedingungen wie im Beispiel 1 durchgeführt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle I aufgeführt.It became a continuous reaction for 30 days using the above catalyst among the same Reaction conditions carried out as in Example 1. The results are shown in Table I.

Nach 30tägiger Reaktion zeigte die Röntgenstrahlungsbeugungs-Analyse des Katalysators, daß sich die Struktur des KatalysatorsAfter 30 days of reaction, the X-ray diffraction analysis showed of the catalyst that the structure of the catalyst

nicht geändert hatte.had not changed.

030026/073S030026 / 073S

Beispiele 3 - 21Examples 3-21

Die 2,1 g Zinnoxid des Beispiels 2 wurden in jedem der Beispiele durch 3,2 g Triblei-tetroxid, 2,4 g Ceroxid, 1,1 g Trikobalttetroxid, 1,1 g Eisenoxid, 1,7 g Zirkonoxid, 3,7 g Thoriumoxid, 3,2 g Wolframtrioxid, 1,5 g Germaniumoxid, 1,0g Nickeloxid, 3,4 g Rheniumheptoxid, 3,2 g Wismuthoxid, 2,0 g Antimontrioxid, 1,4 g Chromtrioxid, 0,9 g Borsäure, 0,6 g Magnesiumoxid, 1,6 g Silberoxid, 0,7 g Aluminiumoxid, 1,1 g Zinkoxid, bzw. 1,1 g Titanoxid ersetzt, und man erhielt getrocknete Produkte mit den in der Tabelle I aufgezeigten Zusammensetzungen. Die so erhaltenen getrockneten Produkte bestätigten sich durch Beugungsneaks bei 2Θ = 8,0°, 8,9°, 9
beugung als Heteropolysäure.
The 2.1 g of tin oxide of Example 2 were in each of the examples by 3.2 g of tri-lead tetroxide, 2.4 g of cerium oxide, 1.1 g of tricobalt tetroxide, 1.1 g of iron oxide, 1.7 g of zirconium oxide, 3.7 g thorium oxide, 3.2 g tungsten trioxide, 1.5 g germanium oxide, 1.0 g nickel oxide, 3.4 g rhenium heptoxide, 3.2 g bismuth oxide, 2.0 g antimony trioxide, 1.4 g chromium trioxide, 0.9 g boric acid, 0.6 g of magnesium oxide, 1.6 g of silver oxide, 0.7 g of aluminum oxide, 1.1 g of zinc oxide and 1.1 g of titanium oxide were replaced, and dried products with the compositions shown in Table I were obtained. The dried products obtained in this way were confirmed by diffraction peaks at 2Θ = 8.0 °, 8.9 °, 9
diffraction as a heteropoly acid.

oeaks bei 2Θ = 8,0 , 8,9 , 9,3 und dgl. durch Röntgenstrahlen-oeaks at 2Θ = 8.0, 8.9, 9.3 and the like by X-ray

:\s wurde eine Reihe kontinuierlicher Reaktionen unter Verwendung der vorstehenden Katalysatoren unter den gleichen Reaktionsbedingungen, wie in Beispiel 1, durchgeführt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle I aufgeführt.: \ s was using a series of continuous reactions of the above catalysts under the same reaction conditions as in Example 1, carried out. The results are listed in Table I.

Nach 30tägiger Reaktion bestätigte die an den Katalysatoren curchgeführte Röntgenstrahlungbeugungs-Analyse, da3 sich die Struktur des Katalysators nicht geändert hatte.After 30 days of reaction, the X-ray diffraction analysis carried out on the catalysts confirmed that the Structure of the catalyst had not changed.

030026/073S030026 / 073S

T a b e 1 1 eT a b e 1 1 e

Zusammensetzungcomposition

Strö- Reak-Strö React

mungs- tions-mation-

zeit temp.time temp.

(Tage) (0C)(Days) ( 0 C)

Umwandlung vonConversion of

Methacrolein (%)Methacrolein (%)

Selektivität für MethacrylsäureSelectivity for methacrylic acid

Ausbeute an Methacrylsäure Yield of methacrylic acid

11 "0IoVi0V2^2 " 0 IoVi 0 V 2 ^ 2 11
120120
320320
320320
93.493.4
93.593.5
83.683.6
83.983.9
78.178.1
78.478.4
22 Mo10VlP*iCu0.2As0.2 Sn0.2 Mo 10 V l P * i Cu 0.2 As 0. 2 Sn 0. 2 11
3030th
320320
320320
91.291.2
92.192.1
83.983.9
83.383.3
76.576.5
76.776.7
33 Mo10VlPlCu0.2As0.2Pb0.2 Mo 10 V l P l Cu 0.2 As 0.2 Pb 0. 2 11
3030th
330330
330330
90.490.4
91.291.2
82.282.2
83.383.3
74.374.3
76.776.7
44th 110WVi0V Λ. 2080.2 110 WVi 0 V Λ. 2 08 0.2 11
3030th
!315 ! 315
315315
92.592.5
92.292.2
81.581.5
81.881.8
75.475.4
75.475.4
55 Mo10VlCu0.2 A80.2Co0.2 Mo 10Vl Cu 0. 2 A8 0.2 Co 0.2 11
3030th
312312
312312
95.795.7
96.096.0
80.980.9
80.880.8
77.477.4
77.677.6
66th ""ΐΟνΛ^Ο.Σ^Ο.Ζ"" ΐΟνΛ ^ Ο.Σ ^ Ο.Ζ 11
3030th
315315
315315
94.194.1
94.794.7
82.182.1
82.182.1
77.377.3
77.777.7
77th 110IoVi0V2^2 2V2 110 IoVi 0 V 2 ^ 2 2 V 2 11
3030th
317317
317317
93.893.8
93.193.1
83.783.7
83.983.9
78.578.5
78.178.1
88th 11
3030th
32p32p
320320
92.292.2
92.892.8
82.482.4
82.182.1
76.076.0
76.276.2

TabelleTabel

(Fortsetzung)(Continuation)

Beispielexample

KatalysatorzusammensetzungCatalyst composition

Strö- Reak-Strö React

mungs- tions-mation-

zeit temp.time temp.

(Tage) (0C)(Days) ( 0 C)

Umwandlung von
Methacrolein (%)
Conversion of
Methacrolein (%)

Selektive- Ausbeute tat für Meth- an Methacrylsäure acrylsäureSelective yield did for meth- an methacrylic acid acrylic acid

99 "0IoVl0V 2As0.2W0.2" 0 IoVl 0 V 2 As 0.2 W 0.2 1
30
1
30th
325
325
325
325
90.4
90.1
90.4
90.1
83.7
84.0
83.7
84.0
75.7
75.7
75.7
75.7
1010 1
30
1
30th
320
320
320
320
92.0
92.7
92.0
92.7
82.8
82.6
82.8
82.6
76.2
76.6
76.2
76.6
1111 "0IOVl0110.2As0.2Ni0.2" 0 IOV1 011 0.2 As 0.2 Ni 0.2 1
30
1
30th
320
320
320
320
94.9
94.4
94.9
94.4
82.7
83.4
82.7
83.4
78.5
78.7
78.5
78.7
1212th "°loVl°uO. 2^0.2**0.2"° loVl ° u O. 2 ^ 0.2 ** 0.2 1
30
1
30th
i· 320
1 320
i 320
1 320
94.1
93.7
94.1
93.7
80.5
81.1
80.5
81.1
75.8
76.0
75.8
76.0
1313th Ko10VlPlCu0.2As0.2Bi0.2 Ko 10 V l P l Cu 0.2 As 0.2 Bi 0.2 11
3030th
320
320
320
320
96.0
95.5
96.0
95.5
81.3
81.7 -
81.3
81.7 -
78.0
78.0
78.0
78.0
1414th "0IoVl^O. 2^0.2^0.2" 0 IoVl ^ O. 2 ^ 0.2 ^ 0.2 1
30
1
30th
330
330
330
330
90.9
91.5
90.9
91.5
84.0
83.8
84.0
83.8
76.4
76.7
76.4
76.7
1515th "0IOVl0110.2A80.2Cr0.2" 0 IOVl 011 0.2 A8 0.2 Cr 0.2 1
30
1
30th
320
320
320
320
91.3
90.6
91.3
90.6
83.6
83.3
83.6
83.3
76.3
75.5
76.3
75.5
1616 110IOVl0110.2A80.2B0.2 110 IOVl 011 0.2 A8 0.2 B 0.2 1
. 30
1
. 30th
320
320
320
320
89.9
90.3
89.9
90.3
83.7
83.1
83.7
83.1
75.275.2
75.075.0

(Jl Ul(Jl ul

T a b e 1 1 eT a b e 1 1 e

(Fortsetzung)(Continuation)

Beispielexample

Katalysatorzusammensetzung Catalyst composition

Strö- Reak-Strö React

mungs- tions-mation-

zeit temp.time temp.

(Tage) (0C)(Days) ( 0 C)

Umwand- Selektiv!- AusbeuteConversion Selective! Yield

lung von tat für Meth- an Meth-mentation of act for meth- to meth-

Methacro- acrylsäure acrylsäure lein (%) (%) (%)Methacro-acrylic acid acrylic acid linen (%) (%) (%)

1717th Mo10VlPlCu0.2^0.2^0.2 Mo 10 V l P l Cu 0.2 ^ 0.2 ^ 0.2 1
30
1
30th
320
320
320
320
92.4
92.3
92.4
92.3
83.4
83.7
83.4
83.7
77.1
77.3
77.1
77.3
1818th Mo10VlCu0.2As0.2AS0.2 Mo 10Vl Cu 0.2 As 0.2 A S 0 .2 1
30
1
30th
330
330
330
330
95.3
95.4
95.3
95.4
81.4 ■
81.7
81.4 ■
81.7
77.6
77.9
77.6
77.9
1919th >I010V1P1CU0.2AS0.2M0.2 > I0 10 V 1 P 1 CU 0.2 AS 0.2 M 0.2 1
30
1
30th
330
330
330
330
92.7
91.9
92.7
91.9
83.0
83.0
83.0
83.0
76.9
76.3
76.9
76.3
2020th M°10VlPlCu0.2As0.2Zn0.2 M ° 10 V l P l Cu 0.2 As 0.2 Zn 0.2 1
30
1
30th
' 320
■' 320
' 320
■ ' 320
91.4
92.1
91.4
92.1
82.7
82.8
82.7
82.8
75.6
76.3
75.6
76.3
2121 V1^o1A12 11O.:V 1 ^ o 1 A 12 11 O .: 1
30
1
30th
330
330
330
330
93.3
92.9
93.3
92.9
80.9
81.6
80.9
81.6
75.5
75.8
75.5
75.8

-fr-CD -fr-CD

Beispiele 22 - 25Examples 22-25

Die in der Tabelle II gezeigten getrockneten Produkte werden wie in Beispiel 1 hergestellt, und es bestätigte sich durch Röntgenstrahlenbeugungs-Analyse, daß es sich um Heteropolysäuren handelte.The dried products shown in Table II are prepared as in Example 1 and it was confirmed by X-ray diffraction analysis that they were heteropoly acids.

Unter den gleichen Reaktionsbedingungen wie im Beispiel 1 wurden kontinuierliche Reaktionen unter Verwendung der vorstehenden Katalysatoren durchgeführt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle II aufgeführt.Under the same reaction conditions as in Example 1, continuous reactions were carried out using the above Catalysts carried out. The results are shown in Table II.

Nach 3Otägiger Reaktion wurde eine Röntgenstrahlungsbeugungs-Analyse der Katalysatoren durchgeführt. Es bestätigte sich, daß sieb die Struktur der Katalysatoren nicht geändert hatte.After 30 days of reaction, X-ray diffraction analysis was carried out the catalysts carried out. It was confirmed that the structure of the catalysts had not changed.

030026/0735030026/0735

T a fa e 1 1 eT a fa e 1 1 e

Γ IΓ I

Beisp. Katalysator-Example catalyst

c zusammensetzung c composition

Strö- Reak-Strö React

mungs- tions-mation-

zeit temp.time temp.

(Tage) (0C)(Days) ( 0 C)

Umwand- Selektiv!- AusbeuteConversion Selective! Yield

lung von tat für Meth- an Meth-mentation of act for meth- to meth-

Methacro- acrylsäure acrylsäure lein (%) (%) (%)Methacro-acrylic acid acrylic acid linen (%) (%) (%)

2222nd 110IOVl0110.2As0.2Sn0.1Pb0.1 110 IOVl 011 0.2 As 0.2 Sn 0.1 Pb 0.1 ' 1
30
' 1
30th
UJ UJUJ UJ
NJ NJNJ NJ
O OO O
93.4
92.8
93.4
92.8
82.4
82.9
82.4
82.9
77.0
76.9
77.0
76.9
2323 to10VlCu0.2A30.2Ge0.1Ni0.1 to 10Vl Cu 0.2 A3 0.2 Ge 0.1 Ni 0.1 1
30
1
30th
320
320
320
320
94.0
93.9
94.0
93.9
83.1
83.3
83.1
83.3
78.1
78.2
78.1
78.2
2424 1
30
1
30th
320
320
320
320
94.8
94.8
94.8
94.8
81.1
81.6
81.1
81.6
76.7
77.4
76.7
77.4
2525th 1
30
1
30th
"320
'320
"320
'320
92.9
93.6
92.9
93.6
80.8
81.0
80.8
81.0
75.1
75.8
75.1
75.8

Beispiele 26 - 31Examples 26-31

Es wurden die getrockneten Produkte der Tabelle III wie im Beispiel 1 hergestellt, und sie erwiesen sich durch Röntgenstrahlenbeugungs-Analyse als Heteropolysäuren.The dried products of Table III were as in the example 1 and they were confirmed by X-ray diffraction analysis as heteropoly acids.

Unter Verwendung der vorstehenden Katalysatoren wurden kontinuierliche Reaktionen unter den gleichen Reaktionsbedingungen wie im Beispiel 1 durchgeführt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle III aufgeführt.Using the above catalysts were continuous Reactions carried out under the same reaction conditions as in Example 1. The results are in the Table III listed.

Nach 30tägiger Reaktion zeigte die Röntgenstrahlenbeugungs-Analyse der Katalysatoren, daß sich deren Struktur nicht geändert hatte.After 30 days of reaction, the X-ray diffraction analysis showed of the catalysts that their structure had not changed.

030026/0735030026/0735

T a b e 1 1 eT a b e 1 1 e

I I II I I

Beisp. Katalysator-Ex. Ka talysator-

c zusammensetzung c composition

StröStream Reak-React UmwandConversion mungsmungs tions-functional lung vonment of zeitTime temp.temp. MethacroMethacro (Tage)(Days) (5O( 5 O lein (%)leash (%)

Selektivi- AusbeuteSelective yield

tat für Meth- an Methacrylsäure acrylsäuredid acrylic acid for methacrylic acid

O O IOO O IO

2626th Mo10V1.5PlCu0.3As0.1 Mo 10 V 1.5 P l Cu 0.3 As 0.1 1
30
1
30th
345
345
345
345
91.3
92.0
91.3
92.0
80.1
80.3
80.1
80.3
73.1
73.9
73.1
73.9
2727 ^ioWVs^o.i^o.i^ ioWVs ^ o.i ^ o.i 1
30
1
30th
340
340
340
340
87.1
87.0
87.1
87.0
75.5
75.6
75.5
75.6
65.8
65.8
65.8
65.8
2828 Moiovo.5picVo5Aso.05Sno.2 Mo io v o.5 p i c Vo5 As o.05 Sn o.2 1
30
1
30th
320
320
320
320
90.0
89.8
90.0
89.8
75.8
75.6
75.8
75.6
68.2
67.9
68.2
67.9
2929 "0IO7L5 1V*!. 0^0.2N10.2" 0 IO 7 L 5 1 V *!. 0 ^ 0.2 N1 0.2 1
30
1
30th
ι· 330
·' 330
ι · 330
· '330
91.4
90.2
91.4
90.2
78.4
77.7
78.4
77.7
71.7
70.1
71.7
70.1
3030th 110IOVz01O. 2^0. Λ. Ο 110 IOVz 01 O. 2 ^ 0. Λ. Ο 1
30
1
30th
335
335
335
335
92.7
92.3
92.7
92.3
80.5
81.0
80.5
81.0
74.6
74.8
74.6
74.8
3131 M°10VlP0.5Cu0.3As1.0Ge0.5 M ° 10 V l P 0.5 Cu 0.3 As 1.0 Ge 0.5 1
30
1
30th
340
340
340
340
87.5
87.8
87.5
87.8
79.9
79.2
79.9
79.2
69.9
69.5
69.9
69.5

Beispiele 32 - 33Examples 32-33

Unter Anwendung des Katalysators von Beispiel 6 wurde die Oxidation von Methacrolein in gleicher Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, wobei jedoch die Raumdurchsatzgeschwindigkeit (SV) geändert wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle IV aufgeführt. Diese Ergebnisse zeigen, daß die Zunahme der Raumdurchsatzgeschwindigkeit (SV) keine wesentliche Auswirkung auf die Reaktionsergebnisse hatte.Using the catalyst of Example 6, the oxidation was carried out of methacrolein carried out in the same way as in Example 1, but with the space flow rate (SV) has been changed. The results are shown in Table IV. These results show that the increase in space velocity (SV) had no significant effect on the reaction results.

030026/0735030026/0735

T a b e 1 le' T V Tab 1 le ' T V

Beispiel Katalysator-Example catalyst

c zusammensetzung c composition

SVSV

Reak-React

(Std'1) "onstemp. (8C)(Std ' 1 ) "onstemp. ( 8 C)

Umwand- Selektivilung von tat für Methacrolein Methacryl-(%) säure C%)Conversion selection privilege from tat for methacrolein methacrylic - (%) acid C%)

Ausbeute anYield to

Methacrylsäure (%)Methacrylic acid (%)

3232 M°10VlCu0.2As0.2Fe0.2 M ° 10Vl Cu 0.2 As 0.2 Fe 0.2 800
*
800
*
290290 94.294.2 82.282.2 77.477.4
33
t
33
t
Mo10VlPlCu0.2^0.2^0.2 Mo 10 V l P l Cu 0.2 ^ 0.2 ^ 0.2 36003600 335335 93.893.8 81.781.7 76.676.6

N) CO •Γ»N) CO • Γ »

Vergleichsversuch 1Comparative experiment 1

Eine 28 %ige wässrige Ammoniumhydroxidlösung wurde zu der klaren orangeroten Lösung, die im Beispiel 1 erhalten wurde (pH * 1,0), gefügt, um den pH-Wert auf 5,3 einzustellen. Nach dem Verdampfen der Lösung zur Trockne wurde das getrocknete Produkt auf 0,297 0,71 mm (24 - 48 mesh) vermählen und an der Luft 8 Stunden bei 38O°C calciniert. Der erhaltene Katalysator wies die Zusammensetzung: A 28% aqueous ammonium hydroxide solution was added to the clear orange-red solution obtained in Example 1 (pH * 1.0), added to adjust the pH to 5.3. After the solution was evaporated to dryness, the dried product was 0.297 0.71 mm (24 - 48 mesh) and in the air for 8 hours Calcined at 38O ° C. The catalyst obtained had the composition:

auf, und die Bildung der. Ammoniumsalzes der Heteropolysäure bestätigte sich durch Röntgenstrahlenbeugung und IR-Absorptionsspektrum. Es wurde die gleiche kontinuierliche Reaktion unter Verwendung des vorstehenden Katalysators durchgeführt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle V aufgeführt.on, and the formation of the. Ammonium salt of heteropolyacid confirmed by X-ray diffraction and IR absorption spectrum. It was taking the same continuous reaction Use of the above catalyst carried out. The results are shown in Table V.

030026/0735030026/0735

T a b e 1 1 e Tab 1 1 e

OO οο 3J3Y CJCJ δδ οο ζζ οο ■"■ " toto ζζ cncn U)U)
TJTJ
mm OO CJCJ mm OIOI οο

Vergleichs- Katalysatorversuch ZusammensetzungComparative catalyst test composition

Strö- Reak-Strö React

mungs- tions-mation-

zeit temp.time temp.

(Tage) (0C)(Days) ( 0 C)

Umwand- Selektivi- AusbeuteConversion selectivity yield

lung von tat für Meth- an Meth-mentation of act for meth- to meth-

Methacro- acrylsäure acrylsäure
lein (%) (%) (%)
Methacroacrylic acid acrylic acid
lein (%) (%) (%)

11 320320 ■ 90.1■ 90.1 82.182.1 74.074.0 1515th 320320 77.877.8 76.276.2 59.359.3 (NH4)1#5y^10V1P1Cu02As0i2 (NH 4 ) 1 # 5 y ^ 10 V 1 P 1 Cu 02 As 0i2

Claims (8)

PatentansprücheClaims 1. Katalysator mit Heteropolysäure-Struktur und der allgemeinen Formel1. Catalyst with heteropolyacid structure and the general formula MoaVbPcCudASeXf°g Mo a V b P c Cu d AS e X f ° g worin Mo, V, P, Cu, As und O jeweils Molybdän, Vandin, Phosphor, Kupfer, Arsen und Sauerstoff bedeuten, X eines oder mehrere der Elemente, ausgewählt aus der Gruppe von Zinn, Blei, Cer, Kobalt, Eisen, Zirkon, Thorium, Wolfram, Germanium, Nickel, Rhenium, Wismuth, Antimon, Chrom, Bor, Magnesium, Silber, Aluminium, Zink und Titan darstellt und a, b, c, df e, f und g das Atomverhältnis der Elemente darstellen, wobeiwhere Mo, V, P, Cu, As and O are each molybdenum, vandin, phosphorus, copper, arsenic and oxygen, X is one or more of the elements selected from the group of tin, lead, cerium, cobalt, iron, zircon, Represents thorium, tungsten, germanium, nickel, rhenium, bismuth, antimony, chromium, boron, magnesium, silver, aluminum, zinc and titanium and a, b, c, d f e, f and g represent the atomic ratio of the elements, where a = 1O,a = 1O, b = eine Zahl von 3 oder weniger als 3, mit Ausnahme von 0 , b = a number of 3 or less than 3, excluding 0 , c = eine Zahl von 0,5 bis 6,c = a number from 0.5 to 6, d = eine Zahl von 3 oder weniger als 3, mit Ausnahme von 0, e = eine Zahl von 3 oder weniger als 3, mit Ausnahme von 0,d = a number of 3 or less than 3, excluding 0, e = a number of 3 or less than 3, excluding 0, f = eine Zahl von 0 bis 3,f = a number from 0 to 3, g = eine Zahl, die bestimmt wird durch die Wertigkeit und dasg = a number that is determined by the valence and that Atomverhältnis der anderen Elemente.Atomic ratio of the other elements. 030026/0736030026/0736 2. Katalysator nach Anspruch 1 , worin a = 10, b = eine Zahl von 0,5 bis 2,c= eine Zahl von 0,5 bis 3, d = eine Zahl von 0,01 bis 1,0, e = eine Zahl von 0,01 bis 1,0, f = eine Zahl von O bis 1,0.2. Catalyst according to claim 1, wherein a = 10, b = a number from 0.5 to 2, c = a number from 0.5 to 3, d = a number from 0.01 to 1.0, e = one Number from 0.01 to 1.0, f = a number from 0 to 1.0. 3. Katalysator nach Anspruch 1, worin X eines oder mehrere der Elemente, ausgewählt aus der Gruppe von Zinn, Thorium, Cer, Wolfram, Germanium, Rhenium, Wismuth, Antimon, Bor und Aluminium bedeutet.3. Catalyst according to claim 1, wherein X is one or more of the Elements selected from the group of tin, thorium, cerium, tungsten, germanium, rhenium, bismuth, antimony, boron and aluminum means. 4. Verfahren zur Herstellung von Methacrylsäure durch Oxidation von Methacrolein mit molekularem Sauerstoff oder einem molekularen Sauerstoff enthaltenden Gas in der Dampfphase, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Katalysator mit einer Heteropolysäure-Struktur und der allgemeinen Formel4. Process for the production of methacrylic acid by the oxidation of methacrolein with molecular oxygen or a molecular one Oxygen-containing gas in the vapor phase, characterized in that a catalyst with a Heteropoly acid structure and general formula Mo V, P Cu ,As Χ,Ό abc d efgMo V, P Cu, As Χ, Ό abc d efg verwendet, worin Mo, V, P, Cu, As und 0 jeweils Molybdän, Vanadin, Phosphor, Kupfer, Arsen und Sauerstoff bedeuten, X eines oder mehrere der Elemente, ausgewählt aus der Gruppe von Zinn, Blei, Cer, Kobalt, Eisen, Zirkon, Thorium, Wolfram, Germanium, Nickel, Rhenium, Wismuth, Antimon, Chrom, Bor, Magnesium, Silber, Aluminium, Zink und Titan darstellt, und a, b, c, d, e, f und g das Atomverhältnis der Elemente bedeuten, wobei used, where Mo, V, P, Cu, As and 0 each mean molybdenum, vanadium, phosphorus, copper, arsenic and oxygen, X one or more of the elements selected from the group of tin, lead, cerium, cobalt, iron, Represents zircon, thorium, tungsten, germanium, nickel, rhenium, bismuth, antimony, chromium, boron, magnesium, silver, aluminum, zinc and titanium, and a, b, c, d, e, f and g mean the atomic ratio of the elements , whereby a = 10, a = 10, b = eine Zahl von 3 oder weniger als 3, mit Ausnahme von 0, b = an integer of 3 or less than 3, with the exception of 0, c = eine Zahl von 0,5 bis 6,c = a number from 0.5 to 6, d = eine Zahl von 3 oder weniger als 3, mit Ausnahme von O, d = an integer of 3 or less than 3, with the exception of O, 030026/0736030026/0736 e = eine Zahl von 3 oder weniger als' 3, mit Ausnahme von 0, f = eine Zahl von 0 bis 3,e = a number of 3 or less than '3, excluding 0, f = a number from 0 to 3, g = eine Zahl, die bestimmt wird durch die Valenz und das Atomverhältnis der anderen Elemente.g = a number that is determined by the valence and the atomic ratio of the other elements. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Katalysator verwendet, worin a = 10, b = eine Zahl von O,5 bis 2,c= eine Zahl von 0,5 bis 3, d = eine Zahl von 0,01 bis 1,0, e = eine Zahl von 0,01 bis 1,0, f = eine Zahl von 0 bis 1,0.5. The method according to claim 4, characterized in that a catalyst is used in which a = 10, b = a number of 0.5 to 2, c = a number from 0.5 to 3, d = a number from 0.01 to 1.0, e = a number from 0.01 to 1.0, f = a number from 0 to 1.0. 6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Katalysator verwendet, worin X eines oder mehrere der Elemente, ausgewählt aus der Gruppe von Zinn, Thorium, Cer, Wolfram, Germanium, Rhenium, Wismuth, Antimon, Bor und Aluminium darstellt.6. The method according to claim 4, characterized in that a catalyst is used in which X is one or more of the Elements selected from the group of tin, thorium, cerium, tungsten, germanium, rhenium, bismuth, antimony, boron and aluminum represents. 7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man bei einer Reaktionstemperatur von 200 bis 38O°C arbeitet.7. The method according to claim 4, characterized in that one works at a reaction temperature of 200 to 380 ° C. 8. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in Anwesenheit von Wasserdampf durchführt.8. The method according to claim 4, characterized in that the reaction is carried out in the presence of steam. 030026/073S030026 / 073S
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